Đồ án Thiết kế cầu trục nâng hạ

—&œ– Đồ án: Thiết kế cầu trục nâng hạ MỤC LỤC PHẦN I:GIỚI THIỆU VỀ CẦU TRỤC VÀ MỤC TIÊU THIẾT KẾ. 5÷171.1 TỔNG QUAN VỀ MÁY NÂNG CHUYỂN 51.2 GIỚI THIỆU VỀ CẦU TRỤC 6÷131.3 NHIỆM VỤ VÀ MỤC TIÊU THIẾT KẾ 14÷17PHẦN II: TÍNH TOÁN CÁC CƠ CẤU CHÍNH 18÷1242.1 CHỌN PHƯƠNG ÁN VÀ TÍNH TOÁN CƠ CẤU NÂNG. 18 ÷482.1.1 Chọn phương án cho cơ cấu nâng. 18÷212.1.2 Tính cơ cấu nâng. 21÷482.2 TÍNH CƠ CẤU DI CHUYỂN XE CON 49÷752.2.1. Chọn sơ đồ tính và các thông số cơ bản. 492.2.2. Tính cơ cấu di chuyển. 50÷542.2.3. Thiết kế bộ truyền trong hộp, bánh răng trụ - thẳng. 54÷672.2.4. Thiết kế bộ truyền ngoài hộp, bánh răng trụ - thẳng 68÷752.3. TÍNH CƠ CẤU DI CHUYỂN CẦU 76÷1152.3.1. Chọn sơ đồ tính và các thông số cơ bản. 76÷782.3.2. Tính cơ cấu di chuyển cầu. 78÷832.3.3. Thiết kế bộ truyền bánh răng hở. 83÷1062.3.4. Tính chọn khớp nối. 107÷1112.3.5. Tính chọn then 112÷1152.3.6. Tính trục truyền 1222.4. TÍNH KẾT CẤU THÉP CỦA CẦU TRỤC 123÷1312.4.1. Tính dầm chính. 123÷1282.4.2. Tính tán dầm cuối 129÷131Tài liệu tham khảo 132 PHẦN I: TỔNG QUAN VỀ CẦU TRỤC VÀ CẦU TRỤC PHÂN XƯỞNG I. Lý thuyết chung máy nâng hạ, vận chuyển: Khái niệm chung: Sự phát triển kinh tế của mỗi nước phụ thuộc rất nhiều vào mức độ cơ giới hoá và tự động hoá các quá trình sản xuất. Trong quá trình sản xuất máy nâng hạ vận chuyển đóng vai trò khá quan trọng. Máy nâng, vận chuyển là cầu nối giữa các hạng mục công trình sản xuất riêng biệt, giữa các phân xưởng trong một nhà máy, giữa các máy công tác trong một dây chuyền sản xuất. Máy nâng vận chuyển được dùng rất phổ biến trong công nghiệp, xây dựng, giao thông... Trong nhóm máy vận chuyển thì cầu trục là một thiết bị vận chuyển điển hình. Trong cầu trục có 3 chuyển động: Chuyển động của xe cầu theo phương ngang (xe cầu đi dọc theo phân xưởng). Chuyển động của xe con theo phương ngang (xe con di chuyển trên xe cầu theo chiều ngang phân xưởng) Cơ cấu nâng hạ được bố trí trên xe con và nó được chuyển động theo phương thẳng đứng (thực hiện nâng hạ tải trọng). 2. Phân loại máy nâng - vận chuyển: Phụ thuộc vào đặc điểm hàng hoá cần vận chuyển, kích thước, số lượng và phương vận chuyển mà các máy nâng, vận chuyển rất đa dạng. Việc phân loại một cách hoàn hảo các máy nâng, vận chuyển rất khó khăn. Có thể phân loại các máy nâng, vận chuyển theo các đặc điểm sau: - Theo phương vận chuyển hàng hoá: + Theo phương thẳng đứng: thang máy, máy nâng + Theo phương nằm ngang: băng chuyền, băng tải + Theo mặt phẳng nghiêng: xe kíp, thang chuyền, băng tải + Theo các phương kết hợp: cầu trục, cần trục, cầu trục cảng, máy xúc... - Theo cấu tạo của cơ cấu di chuyển: + Máy nâng, vận chuyển đặt cố định: thang máy, máy nâng, thang chuyền, băng tải, băng chuyền... + Di chuyển tịnh tiến: cầu trục cảng, cần cẩu con dê, các loại cần trục, cầu trục... + Di chuyển quay với một góc quay giới hạn: cần cẩu tháp, máy xúc ... - Theo cơ cấu bốc hàng: + Cơ cấu bốc hàng là thùng, cabin, gầu treo... + Dùng móc, xích treo, băng + Cơ cấu bốc hàng bằng nam châm điện - Theo chế độ làm việc: + Chế độ dài hạn: băng tải, băng chuyền, thang chuyền + Chế độ ngắn hạn lặp lại: máy xúc, thang máy, cần trục... 3. Đặc điểm đặc trưng cho chế độ làm việc của hệ truyền động điện máy nâng, vận chuyển. Máy nâng, vận chuyển thường được lắp đặt trong nhà xưởng hoặc để ngoài trời. Môi trường làm việc của các máy nâng, vận chuyển rất nặng nề, đặc biệt là ngoài hải cảng, các nhà máy hoá chất, các xí nghiệp luyện kim... Các khí cụ, thiết bị điện trong hệ thống truyền động và trang bi điện của các máy nâng, vân chuyển phải làm việc tin cậy trong mọi điều kiện nghiệt ngã của môi trường, nhằm nâng cao năng suất, an toàn trong vận hành và khai thác. * Đối với hệ truyền động điện cho băng truyền và băng tải phải đảm bảo khởi động động cơ truyền động khi đầy tải; đặc biệt là vào mùa đông khi nhiệt độ môi trường giảm làm tăng mômen ma sát trong các ổ đỡ dẫn đến làm tăng đáng kể mômen cản tĩnh Mc. Trên hình 1.3 biểu diễn mối quan hệ phụ thuộc giữa mômen cản tĩnh và tốc độ động cơ: Mc = f() Trên đồ thị ta thấy: Khi = 0, Mc lớn hơn (22,5)Mc ứng Mc 0 đm với tốc độ định mức thay đổi đối với cơ cấu nâng - hạ, mômen theo * Động cơ truyền động cầu trục nhất là tải trọng rất rõ rệt. Khi không có tải trọng (không tải) mô men của động cơ không vượt quá (1525)%Mđm Đối với cơ cấu nâng của cần trục gầu ngoạm đạt tới 50%Mđm Hình 1.1: quan hệ Mc=f Đối với động cơ di chuyển xe khi động cơ không tảicầu bằng (5055)%Mđm Trong các hệ truyền động các cơ cấu của máy nâng, vận chuyển yêu cầu quá trình tăng tốc và giảm tốc xảy ra phải êm, đặc biệt là đối với thang máy và thang chuyên chở khách. Bởi vậy mômen động trong quá trình quá độ phải được hạn chế theo yêu cầu của kĩ thuật an toàn. Năng suất của máy nâng, vận chuyển quyết định bởi hai yếu tố: tải trọng của thiết bị và số chu kỳ bốc, xúc trong một giờ. Số lượng hàng hoá bốc xúc trong mỗi một chu kỳ không giống nhau và nhỏ hơn trọng tải định mức, động cho nên phụ tải đối với cơ chỉ đạt (60 70)% công suất định mức động cơ. Do điều kiện làm việc của máy nâng, vận chuyển nặng nề, thường xuyên làm việc trong chế độ quá tải (đặc biệt là máy xúc) nên các máy nâng, vận chuyển được chế tạo có độ bền cơ khí cao, khả năng chịu quá tải lớn 4. Một số nét về cầu trục phân xưởng: Cầu trục được dùng chủ yếu trong các phân xưởng, nhà kho để nâng hạ và vận chuyển hàng hóa với lưu lượng lớn. Cầu trục là một kết Cầu trục được dùng chủ yếu trong các phân xưởng, nhà kho để nâng hạ và cấu dầm hộp hoặc dàn, trên đó đặt xe con có cơ cấu nâng. Dầm cầu có thể chạy trên các đường ray đặt trên cao dọc theo nhà xưởng, còn xe con có thể chạy dọc theo dầm cầu.  Vì vậy mà cầu trục có thể nâng hạ và vận chuyển hàng theo yêu cầu tại bất kỳ điểm nào trong không gian của nhà xưởng. Cầu trục được sử dụng trong tất cả các lĩnh vực của nền kinh tế với các thiết bị mang vật rất đa dạng như móc treo, thiết bị cặp, nam châm điện, gầu ngoạm... Đặc biệt, cầu trục được sử dụng phổ biến trong ngành công nghiệp chế tạo máy và luyện kim với các thiết bị mang vật chuyên dùng.  Phần kết cấu thép của cầu trục một dầm gồm dầm cầu có hai đầu tựa lên các dầm cuối với các bánh xe di chuyển dọc theo ray đặt trên vai cột của nhà xưởng. Cơ cấu di chuyển của cầu trục một dầm thường dùng phương án dẫn động chung. Phía trên dầm chữ I là dàn thép đặt trong mặt phẳng ngang để đảm bảo độ cứng cần thiết theo phương ngang của dầm cầu. Palăng điện có thể chạy dọc theo các cánh thép phía dưới của dầm chữ I nhờ cơ cấu di chuyển palăng. Cabin điều khiển được treo vào phần kết cấu chịu lực của cầu trục. Kích thước dầm thép chữ I của cầu trục lăn đầm đơn được chọn từ điều kiện bền theo tải trọng nâng, khẩu độ và điều kiện để palăng điện có thể di chuyển dọc theo các cánh dưới của dầm. Ngoài ra, độ cứng của dầm theo phương ngang dầm cầu cũng cần được đảm bảo. Trong trường hợp cầu trục có khẩu độ nhỏ, phương án đơn giản nhất để đảm bảo độ cứng dầm cầu sẽ là hàn thêm các thanh giằng. II. Đặc điểm của hệ truyền động cầu trục và cầu trục phân xưởng: * Mômen cản trên trục động cơ là: Tổng hợp của hai mômen thành phần - Mômen do ma sát gây ra luôn chống lại chuyển động quay của đông cơ. - Mômen do tải trọng sinh ra sẽ chống lại hoặc hỗ trợ chuyển động quay của động cơ tuỳ thuộc vào lúc tải trọng đi lên hay đi xuống. * Tính chất của phụ tải là làm việc ở chế độ ngắn hạn lặp lại. * Chu kỳ làm việc của cơ cấu: - Hạ không tải - Nâng tải. - Hạ tải. - Nâng không tải. (Giữa các giai đoạn có thời gian nghỉ). Sơ đồ động học của cơ cấu nâng hạ: Hình 1.2. Sơ đồ động học của cơ cấu nâng hạ dùng móc Trong đó: Trục vít Bánh vít Truyền động bánh răng Tang nâng Bộ phận lấy tải Móc 7. Động cơ truyền động A. Điểm cố định Biểu thức phụ tải tĩnh: Phụ tải tĩnh của cơ cấu nâng hạ chủ yếu là do tải trọng quy định. Để xác định phụ tải tĩnh phải dựa vào sơ đồ động học của cơ cấu nâng hạ ( hình 2.1) a. Phụ tải tĩnh khi nâng. * Mômen nâng có tải: Trong đó: G : Trọng lượng của tải trọng Go : Trọng lượng của bộ lấy tải Rt : Bán kính của tang nâng (trống tời) i : Tỷ số truyền của hộp tốc độ với v : vận tốc nâng hạ n : tốc độ quay của động cơ. : Hiệu suất của cơ cấu Trong các công thức trên hiệu suất lấy bằng định mức khi tải trọng bằng định mức. Ứng với các tải trọng khác định mức, cần xác định theo tải trọng như trên hình 2.2 0 0,2 0,4 0,6 0,8 0,2 0,4 0,6 0,8 1 Hình 1.3 Quan hệ phụ thuộc theo tải trọng Xác định dựa theo hệ số mang tải: ( ) tra bảng G* : tải trọng tương đối G* = * Mômen nâng không tải: Mno = b. Phụ tải tĩnh khi hạ: * Có 2 chế độ hạ tải: - Hạ động lực thực hiện khi tải trọng nhỏ. Khi đó mômen do tải trọng sinh ra không đủ để thắng mômen ma sát trong cơ cấu. Máy điện làm việc ở chế độ động cơ. - Hạ hãm thực hiện khi hạ tải trọng lớn. Khi đó mômen do tải trọng gây ra rất lớn. Máy điện làm việc ở chế độ hãm để giữ xho tải trọng được hạ với tốc độ ổn định. * Mômen trên trục động cơ do tải trọng gây ra không có tổn thất. Khi hạ tải trọng năng lượng được truyền từ phía tải trọng sang cơ cấu truyền động nên: Trong đó: Mh : Mômen trên trục động cơ khi hạ tải : Tổn thất mômen trong cơ cấu truyền động : Hiệu suất của cơ cấu khi hạ. Mt > M : Hạ hãm Mt < M : Hạ động lực Nêu coi tổn thất trong cơ cấu nâng hạ khi nâng tải và hạ tải như nhau thì: Do đó: = Vậy hiệu suất của cơ cấu hạ tải trọng: Chế độ làm việc của ĐC phụ thuộc vào hiệu suất của cơ cấu khi hạ tải. Khi < 0,5, < 0, Mh < 0 Động cơ làm việc ở chế độ động cơ để hạ tải trọng hạ động lực. Khi > 0,5, > 0, Mh > 0 Động cơ làm việc ở chế độ hãm để hạ tải trọng hạ hãm. Hệ số tiếp điện tương đối TĐ%: Khi tính toán hệ số tiếp điện tương đối chúng ta bỏ qua thời gian hãm và thời gian mở máy. Thời gian toàn bộ một chu kỳ làm việc của cơ cấu nâng hạ có thể được tính theo năng suất Q và tải trọng định mức Gđm: Trong đó: Q : năng suất bốc giỡ hàng hoá Gdm : tải trọng nâng hạ định mức Thời gian làm việc khi nâng, hạ được xác định từ chiều cao vận tốc nâng hạ. Hệ số tiếp điện tương đối: TĐ% = Tlv : Thời gian làm việc của 1 chu kỳ xác định theo điều kiện làm việc cụ thể của cơ cấu. Chọn sơ bộ công suất động cơ: * Xây dựng đồ thị phụ tải: * Tính mômen trung bình hoặc mômen đẳng trị: - Mômen trung bình được xác định theo công thức: Mtb = - Mômen đẳng trị được xác định theo công thức: Mđt = Trong đó: Mi : Trị số mômen ứng với khoảng thời gian ti k = 1,2 1,3 Hệ số dự trữ phụ thuộc vào mức độ nhấp nhô của đồ thị phụ tải, tần số mở máy, hãm máy. Điều kiện chọn công suất động cơ: Mdm Mtb , Mdm Mđt Kiểm nghiệm: * Xây dựng biểu đồ phụ tải chính xác sau khi đã tính đến thời gian khởi động và hãm của động cơ. * Tính lại hệ số tiếp điện tương đối thực có tính đến thời gian khởi động và hãm. TĐ%th = Trong đó: : Tổng thời gian làm việc, : Tổng thời gian khởi động : Tổng thời gian hãm Và tính phụ tải chính xác theo đại lượng đẳng trị Mđtcx * Tính mômen đẳng trị chính xác của đồ thị phụ tải: Trong đó: Mtc : Mômen quy đổi về hệ số tiếp điện tiêu chuẩn TĐ% : Hệ số tiếp điện tiêu chuẩn: 15%, 25%, 40%, 60% Động cơ được chọn là đúng nếu thoả mãn yêu cầu: Mtc MđmĐC Mtc = Mđtcx PHẦN II: THIẾT KẾ HỆ TRUYỀN ĐỘNG NÂNG HẠ CẦU TRỤC PHÂN XƯỞNG CHƯƠNG 1 : TÍNH CHỌN CÔNG SUẤT TRUYỀN ĐỘNG ỨNG DỤNG CHO TRUYỀN ĐỘNG NÂNG HẠ CẦU TRỤC 12 TẤN Xác định phụ tải tĩnh * Phụ tải tĩnh khi nâng có tải: Trong đó: G = 12000 N ( Trọng lượng của tải trọng ) G0 = 1000 N ( Trọng lượng của bộ phận lấy tải ) Rt = 200mm ( Bán kính trống tời ) u = 2 ( Bội số ròng rọc ) i = 10 ( Tỷ số truyền của hộp tốc độ ) = 0,8 ( Hiệu suất của cơ cấu ) Thời gian thao tác lấy tải và cắt tải là : 10+10 s Thời gian di chuyển xe cầu xe con là 20+20 s Chiều cao nâng hạ là : 10m Vận tốc nâng v = 1m/s và hạ tải là v = 0,25m/s. vận tốc nâng hạ không tải là: v = 2m/s * Phụ tải tĩnh khi nâng không tải: Mno = Với hiệu suất được tra theo biểu đồ ở hình 2.2 (sách TBĐ - ĐT. Trang 10) là: = 0,25 * Phụ tải tĩnh khi hạ có tải: = 97,5 * Phụ tải tĩnh khi hạ không tải : = Mômen hạ không tải Mh0 < 0 có nghĩa là cơ cấu làm việc ở chế độ hạ động lực. Xác định hệ số tiếp điện tương đối TĐ%: TĐ% = Với: Tlv = Th0 + Tn + Th +Tn0 Tck = Tlv + Tnghỉ Trong đó: Th0 : Thời gian hạ không tải: Th0 = Tn : Thời gian nâng tải: Tn = Th : Thời gian hạ tải: Th = Tn0 : Thời gian nâng không tải: Tn0 = * Thời gian làm việc là: Tlv = 5 +5 + 10 + 40 =60 * Thời gian nghỉ bao gồm thời gian thao tác lấy tải, cắt tải, thời gian làm việc của xe cầu, xe con: Tnghỉ = 10 + 10 + 20 + 20 = 60 s * Thời gian chu kỳ: Tck = 60 + 60 = 120 s * Hệ số làm việc tương đối: TĐ% = Tính chọn sơ bộ công suất động cơ: Chọn sơ bộ công suất động cơ theo phụ tải đẳng trị kết hợp với hệ số tiếp điện tương đối: = = 56,25 (Nm) Vì động cơ không có hệ số tiếp điện chuẩn là TĐ% = 50% nên chọn TĐtc% = 40%. Mômen trung bình chính xác: Tỷ số truyền: Công suất động cơ chọn sơ bộ sẽ là: (kW) Điều kiện chọn công suất động cơ: Mđmtc ≥ Mtbcx Pđmđc ≥ Ptbcx Pđmđc ≥ 5,63 (kW) Tra bảng ta chọn động cơ kích từ song song loại cầu trục luyện kim kiểu , 220V, vỏ kín, làm mát tự nhiên, chế độ 60 ph, TĐ 40% vỏ bảo vệ, chế độ định mức dài hạn TĐ, với số liệu sau: Kiểu _31 TĐtc% = 40% Pđm = 8 kW rư + rcp = 0,42 Uđm = 220 V rcks = 107 nđm = 840 vg/p Iđm = 44 A đm = 8,8 mWb Kiểm nghiệm công suất động cơ: Biểu đồ phụ tải đặc trưng cho quá trình làm việc: Hình 2.1.1: Biểu đồ phụ tải của cơ cấu nâng hạ Vì ở cơ cấu nâng hạ: Mc = const, J = const. Phương trình đặc tính là: * Xét trong quá trình mở máy M = MN () Với hằng số thời gian của hệ thống Tc Mà ta biết: Để động cơ đạt tốc độ ổn định ôđ thì .Trong thực tế khi tốc độ đạt khoảng 95 – 98% tốc độ định mức thì có thể coi hệ thống đã đạt trạng thái ổn định. * Xét trong quá trình hãm: Ta có: Áp dụng: M B A t 0 Mc M1 ôđ Trong quá trình hãm tái sinh: Hình 2.1.2 Đồ thị mô men của quá trình hảm tái Độ sụt tốc khi hạ tải: Ở chế độ không tải: Động cơ làm việc hạ ở chế độ động lực: hệ số tiếp điện tương đối theo tính toán: Mômen đẳng trị chính xác của đồ thị phụ tải là: Ta có: Pđm = 8 (kW) nđm = 840 (v/ph) Iđm = 44 (A) Mđm = 90,9(Nm) Vậy thoả mãn Mđm > Mtc Động cơ được chọn thoả mãn với điều kiện phát nóng. Động cơ được chọn phù hợp với tốc độ và yêu cầu của đề tài. CHƯƠNG 2: LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN TRUYỀN ĐỘNG VÀ BỘ BIẾN ĐỔI ĐIỆN TỬ CÔNG SUẤT CHO CẦU TRỤC PHÂN XƯỞNG : A. Lựa chọn phương án truyền động I. Khái niệm chung: 1. Khái niệm: Ngày nay với sự phát triển của khoa học kỹ thuật thì các máy sản xuất ngày một đa dạng, đa năng hơn dẫn đến hệ thống trang bị điện ngày càng phức tạp, đòi hỏi độ chính xác cao và tin cậy. Một hệ thống truyền động điện không những phải đảm bảo được yêu cầu công nghệ mà phải đảm bảo có một chế độ đặt trước ổn định về thời gian quá độ, dải điều chỉnh, ổn định tốc độ... Tuỳ theo các loại máy công tác mà có những yêu cầu khác nhau cần thiết cho việc ổn định tốc độ, mômen với độ chính xác cao nào đó trước sự biến đổi của tải và các thông số nguồn... Do đó bộ biến đổi năng lượng điện xoay chiều thành một chiều đã và đang được sử dụng rộng rãi. Bộ biến đổi này có thể sử dụng nhiều thiết bị khác nhau chế tạo ra như hệ thống máy phát, khuếch đại từ, hệ thống van chúng được điều khiển theo những nguyên tắc khác nhau với những ưu nhược điểm khác nhau. Khi có một yêu cầu kỹ thuật sẽ có nhiều phương án lựa chọn, giải quyết, song mỗi phương án lại có một số ưu nhược điểm khác nhau về ứng dụng của chúng trong từng hoàn cảnh cụ thể cho phù hợp yêu cầu. Để đáp ứng các yếu tố có sử dụng hài hòa giữa các chỉ tiêu kinh tế - kỹ thuật. Với những hệ thống truyền động đơn giản, không có yêu cầu cao về chất lượng và truyền động thì ta nên dùng động cơ xoay chiều đơn giản. Với những hệ thống có yêu cầu cao về chất lượng và truyền động, về thay đổi tốc độ, độ chính xác thì ta thường chọn động cơ một chiều có dải điều chỉnh phù hợp. Đối với truyền động của động cơ điện một chiều thì bộ biến đổi rất quan trọng. Nó quyết định đến chất lượng của hệ thống do vậy việc lựa chọn phương án và lựa chọn bộ biến đổi thông qua việc xét các hệ thống. 2. Ý nghĩa của việc lựa chọn phương pháp: Việc lựa chọn phương án hợp lý có một ý nghĩa quan trọng, nó được thể hiện qua các mặt: + Đảm bảo được yêu cầu công nghệ máy móc sản xuất. + Đảm bảo được sự làm việc lâu dài, tin cậy. + Giảm giá thành sản phẩm, tăng năng suất. + Dễ dàng sữa chữa, thay thế khi xảy ra sự cố. II. Các phương án truyền động: 1. Hệ truyền động máy phát động cơ (F - Đ) Là bộ dùng một máy phát điện để cấp cho động cơ có thể là máy phát xoay chiều, một chiều, thay đổi mạch phần ứng… a. Hệ thống máy phát – động cơ đơn giản * Sơ đồ nguyên lý của hệ thống: Hình 2.2.1: Sơ đồ nguyên lý hệ thống F - Đ đơn giản + AK: động cơ xoay chiều KĐB (hệ thống công suất lớn sử dụng động cơ đồng bộ) kéo các máy K, F quay với tốc độ không đổi. + K: máy phát kích thích để cung cấp kích thích cho động cơ một chiều và máy phát F. + F: máy phát cung cấp cho mạch phần ứng của động cơ Đ kéo theo máy sản xuất. + Đ: động cơ một chiều kéo máy sản xuất. * Nguyên lý làm việc: Động cơ xoay chiều AK kéo các máy phát K, F quay với tốc độ không đổi. Máy phát K là máy phát tự kích phát ra điện áp cung cấp kích thích cho máy phát F và động cơ Đ. Nhờ có kích thích máy phát F phát ra điện áp cung cấp cho động cơ Đ. Động cơ Đ quay kéo theo máy công tác quay. Trong quá trình làm việc từ thông động cơ giữ nguyên. Để điều chỉnh tốc độ tiến hành thay đổi kích thích máy phát (nhờ biến trở). Để đảo chiều quay động cơ ta đảo chiều dòng kích từ máy phát nhờ cầu dao đảo chiều CD. * Phương trình đặc tính: Phương trình đặc tính của động cơ một chiều: (1) Ta có: (2) Thay (2) vào (1): (3) Với: (4) Thay (4) vào (3): Hay: Trong đó: RuD : điện trở dây quấn phần ứng động cơ RuF : điện trở dây quấn phần ứng máy phát KF : hệ số máy phát Kd : hệ số động cơ Iu : dòng điện phần ứng động cơ, cũng là dòng điện phần ứng máy phát (A) Với: : tốc độ không tải lý tưởng của động cơ Đ : độ sụt tốc của động cơ ứng với giá trị mômen M * Các đặc tính cơ của hệ F - Đ: - Đặc tính cơ tự nhiên của động cơ ứng với các trường hợp: + Để điều chỉnh tốc độ động cơ ở vùng dưới đường đặc tính tự nhiên ta giữ từ thông động cơ là định mức (= const = đm) và điều chỉnh giảm điện áp đặt vào mạch phần ứng động cơ Đ và = const. Ta có: Tốc độ không tải: = var Độ cứng đặc tính cơ: = const Mc M TN U1 Hình 2.2.2 Đặc tính của động cơ khi giảm điện áp đặt vào phần ứng động cơ Ta được họ các đường đặc tính cơ song song với đường đặc tính tự nhiên. + Để động cơ có tốc độ trên vùng đặc tính tự nhiên ta giữ điện áp đặt vào mạch phần ứng động cơ Đ và điều chỉnh tăng điện trở ở mạch kích từ động cơ và giữ =đm. M Mc TN Rkt1 Hình 2.2.3 Đặc tính của động cơ khi thay đổi điện trở phụ Tốc độ không tải: = const Độ cứng đặc tính cơ: = var Khi tăng Rkt càng lớn thì càng nhỏ nghĩa là đặc tính cơ sẽ càng dốc. - Xét ảnh hưởng của từ thông: Inm I TN Đặc tính điện khi giảm từ thông Giả thiết Uư = UĐđm = const, điện trở Rkt = const. Muốn thay đổi từ thông ta thay đổi dòng kích từ Ikt động cơ. Tốc độ không tải: UĐđm / KĐ = var Độ cứng đặc tính cơ: = - (KĐ)2 / Rkt = var Trên thực tế thường điều chỉnh giảm từ thông, khi giảm từ thông thì tăng và giảm. Ta có họ đặc tính cơ ứng với tăng dần và độ cứng của đặc tính giảm dần khi giảm từ thông. Khi giảm từ thông dòng điện ngắn mạch là: Inm = UĐđm / Rkt = const Mômen ngắn mạch: Mnm = KĐInm = var Như vậy ta có: Vùng 1: Dạng các đường đặc tính cơ dưới vùng đặc tính tự nhiên. Vùng 2: Dạng các đường đặc tính c